RU200700U1 - HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE - Google Patents

HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE Download PDF

Info

Publication number
RU200700U1
RU200700U1 RU2020127982U RU2020127982U RU200700U1 RU 200700 U1 RU200700 U1 RU 200700U1 RU 2020127982 U RU2020127982 U RU 2020127982U RU 2020127982 U RU2020127982 U RU 2020127982U RU 200700 U1 RU200700 U1 RU 200700U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
helmet
core
coil
processing device
control unit
Prior art date
Application number
RU2020127982U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Соколов
Камила Аяновна Раисова
Мария Сергеевна Кухта
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2020127982U priority Critical patent/RU200700U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU200700U1 publication Critical patent/RU200700U1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B1/00—Hats; Caps; Hoods
    • A42B1/24—Hats; Caps; Hoods with means for attaching articles thereto, e.g. memorandum tablets or mirrors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/08—Devices or methods enabling eye-patients to replace direct visual perception by another kind of perception
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/06—Walking aids for blind persons

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к техническим средствам, позволяющим ориентироваться в пространстве людям, лишенным зрения. Шлем для ориентации слепых в пространстве содержит корпус, на внешней стороне которого в его затылочной части установлены устройство обработки информации, блок питания и блок управления, а в передней части корпуса размещены ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера, объектив которой расположен в центральной части шлема. Шлем оснащен наушниками, а на боковых поверхностях шлема закреплена светодиодная лента. В куполообразной части внутренней оболочки корпуса выполнены равномерно расположенные одинаковые выемки, в каждой из которых размещен электромагнит. Каждый электромагнит содержит обмотку на катушке, которая закреплена в выемке. Сердечник из кремнистой электротехнической стали размещен внутри катушки с возможностью осевого вибрирующего возвратно-поступательного перемещения, обеспечивая тактильное воздействие на кожу головы человека. К выступающему из каждой катушки в сторону внешней оболочки шлема концу сердечника прикреплен стопорный диск, между которым и соответствующим торцом катушки на сердечник надета пружина. На часть сердечника, выступающую из катушки в сторону головы человека, надето стопорное кольцо, за которым выступающий конец сердечника скруглен. К блоку питания подключены ультразвуковой датчик расстояния, видеокамера, устройство обработки информации иблок управления. Ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера связаны с устройством обработки информации, которое соединено с блоком управления, который подключен к наушникам, светодиодной ленте и к обмотке каждого электромагнита. Технический результат: расширение арсенала средств ориентации слепого или слабовидящего в окружающем пространстве. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model refers to technical means that allow people who are blind to navigate in space. The helmet for orientation of the blind in space contains a housing, on the outside of which an information processing device, a power supply and a control unit are installed in its back part, and an ultrasonic distance sensor and a video camera are located in the front of the housing, the lens of which is located in the central part of the helmet. The helmet is equipped with headphones, and an LED strip is fixed on the side surfaces of the helmet. In the domed part of the inner shell of the housing, uniformly spaced identical recesses are made, in each of which an electromagnet is placed. Each electromagnet contains a coil on a coil that is secured in a recess. The silicon electrical steel core is placed inside the coil with the possibility of axial vibrating reciprocating movement, providing a tactile effect on the human scalp. A locking disc is attached to the end of the core protruding from each coil towards the outer shell of the helmet, between which and the corresponding end of the coil, a spring is put on the core. A retaining ring is put on the part of the core protruding from the coil towards the person's head, behind which the protruding end of the core is rounded. An ultrasonic distance sensor, a video camera, an information processing device and a control unit are connected to the power supply. The ultrasonic distance sensor and the video camera are connected to an information processing device, which is connected to a control unit, which is connected to headphones, an LED strip and to the winding of each electromagnet. EFFECT: expansion of the arsenal of means of orientation of the blind or visually impaired in the surrounding space. 1 wp f-ly, 3 dwg

Description

Полезная модель относится к техническим средствам, позволяющим ориентироваться в пространстве людям, лишенным зрения.The utility model refers to technical means that allow people who are blind to navigate in space.

Известен интеллектуальный направляющий шлем для слепых [CN109381329 A, МПК A61H3/06 (2006.01), опубл. 26.02.2019], который содержит бинокулярную камеру, модуль обработки, модуль связи, модуль позиционирования и голосовой модуль, которые установлены на корпусе шлема. Бинокулярная камера служит для передачи собранной информации изображения в обрабатывающий модуль, подлежащий анализу. Модуль обработки анализирует информацию об изображении и посылает команду голосовому модулю. Голосовой модуль передает результат анализа обратно пользователю.Known intelligent guiding helmet for the blind [CN109381329 A, IPC A61H3 / 06 (2006.01), publ. 02/26/2019], which contains a binocular camera, a processing module, a communication module, a positioning module and a voice module, which are installed on the helmet body. The binocular camera serves to transfer the collected image information to the processing module to be analyzed. The processing module analyzes the information about the image and sends a command to the voice module. The voice module transmits the analysis result back to the user.

Известен направляющий шлем для слепых [CN109091356 A, МПК A61H3/06 (2006.01), опубл. 28.12.2018], содержащий корпус шлема и козырек. Вокруг выступающей части корпуса шлема расположены четыре камеры. В нижней части козырька расположен громкоговоритель, на верхнем торце корпуса шлема - фотоэлектрическая панель, в центре фотоэлектрической панели - сигнализация. На одном торце корпуса шлема расположен ремень регулировки натяжения. Одна боковая стенка корпуса шлема соединена с возможностью поворота с кнопкой поворота, один конец которой неподвижно соединен с микрофоном. Поверхность микрофона соединена с возможностью поворота с кнопкой регулировки громкости. Внутренняя стенка корпуса шлема жестко соединена с аккумуляторным блоком. В корпус шлема встроен процессор. Камеры подключены к процессору, вход которого подключен к входу инфракрасного датчика расстояния. Камеры и инфракрасный датчик расстояния воспринимают окружающую среду, процессор анализирует: находится ли слепой в опасности или нет, а громкоговоритель сообщает об этом.Known guiding helmet for the blind [CN109091356 A, IPC A61H3 / 06 (2006.01), publ. 12/28/2018], containing a helmet shell and a visor. Four cameras are located around the protruding part of the helmet shell. A loudspeaker is located in the lower part of the visor, a photovoltaic panel is located on the upper end of the helmet body, and an alarm is located in the center of the photovoltaic panel. There is a tension adjustment strap at one end of the helmet shell. One side wall of the helmet body is pivotally connected to the pivot button, one end of which is fixedly connected to the microphone. The surface of the microphone is pivotally connected to the volume control button. The inner wall of the helmet shell is rigidly connected to the battery pack. A processor is built into the helmet body. The cameras are connected to the processor, the input of which is connected to the input of the infrared distance sensor. Cameras and an infrared distance sensor perceive the environment, the processor analyzes whether the blind person is in danger or not, and the loudspeaker reports this.

Известен шлем безопасности для слепых [CN 109156921 A, МПК A42B1/24 (2006.01), A61H3/06 (2006.01), опубл. 08.01.2019], содержащий корпус, модуль управления обнаружением и устройство обработки вычислений. Модуль управления обнаружением установлен на корпусе шлема и содержит аккумуляторный блок, блок обнаружения, блок сигнализации, блок беспроводной связи и блок управления, электрически соединенный с блоком обнаружения, блоком сигнализации и блоком беспроводной связи. Блок обнаружения содержит ультразвуковой датчик и датчик освещенности. Блок сигнализации содержит акустический сигнализатор тревоги и светоизлучающий элемент. Блок беспроводной связи согласован с мобильным терминалом, принимает сигнал, выводимый из блока управления, и посылает сигнал в согласованный мобильный терминал, принимает предупреждающий сигнал, выводимый из мобильного терминала, и передает его в блок управления. Устройство обработки вычислений передает сигналы в мобильный терминал и позволяет ему принимать сигнал интерфейса беспроводной передачи. По сигналу обнаружения раннего предупреждения определяется, является ли препятствие опасным, и, если да, то генерируется предупреждающий сигнал для отправки на беспроводный приемный интерфейс. Known safety helmet for the blind [CN 109156921 A, IPC A42B1 / 24 (2006.01), A61H3 / 06 (2006.01), publ. 01/08/2019], containing a housing, a detection control module and a computation processing device. The detection control module is installed on the helmet body and contains a battery pack, a detection unit, an alarm unit, a wireless communication unit, and a control unit electrically connected to the detection unit, an alarm unit and a wireless communication unit. The detection unit contains an ultrasonic sensor and a light sensor. The alarm unit contains an acoustic alarm and a light-emitting element. The wireless communication unit is matched with the mobile terminal, receives a signal output from the control unit, and sends a signal to the matched mobile terminal, receives a warning signal output from the mobile terminal, and transmits it to the control unit. The computing processor transmits signals to the mobile terminal and allows it to receive a wireless transmission interface signal. An early warning signal is used to determine if the obstacle is dangerous and, if so, a warning signal is generated to send to the wireless receiving interface.

Общим недостатком указанных устройств является то, что они не позволяют создавать виртуальную картину окружающего пространства.A common disadvantage of these devices is that they do not allow creating a virtual picture of the surrounding space.

Известен шлем для ориентации слепых в пространстве [СN 105959572 А, МПК A61F9/08, A61H3/06, H04N13/04, H04N5/232, опубл. 21.09.2016], выбранный в качестве прототипа, содержащий блок трехмерной фотографии, блок обработки сигналов и блок матрицы контактов c кожей головы человека. Блок трехмерной фотосъемки содержит источник света ближнего инфракрасного диапазона для освещения ближнего активного инфракрасного диапазона и фотоэлектрические датчики для фотосъемки левой и правой ближней инфракрасной области двумя камерами. Блок обработки сигнала содержит блок предварительной обработки, блок выделения глубины и блок количественного вывода. Блок матрицы контактов расположен на внутренней поверхности шлема в области лба и содержит 12 × 6 одинаковых выемок в шлеме, в каждой из которых размещен электромагнит. Каждый электромагнит образован двумя коаксиальными цилиндрами разного диаметра, которые своими торцами прикреплены ко дну выемки. Цилиндр большего диаметра выполнен с крышкой, в которой проделано отверстие. Внутри цилиндров по их оси размещен сердечник, выступающий через отверстие в крышке большего цилиндра с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. Часть сердечника, расположенная внутри большего цилиндра, выполнена со стопорным кольцом над меньшим цилиндром. На сердечник между внутренней поверхностью крышки большего цилиндра и стопорным кольцом надета пружина. Known helmet for orientation of the blind in space [CN 105959572 A, IPC A61F9 / 08, A61H3 / 06, H04N13 / 04, H04N5 / 232, publ. 09/21/2016], selected as a prototype, containing a three-dimensional photography unit, a signal processing unit and a contact matrix unit with the human head skin. The three-dimensional photography unit contains a near infrared light source for illuminating the near active infrared range and photoelectric sensors for photographing the left and right near infrared regions with two cameras. The signal processing unit contains a preprocessing unit, a depth extraction unit and a quantitative inference unit. The contact matrix unit is located on the inner surface of the helmet in the forehead area and contains 12 × 6 identical recesses in the helmet, each of which contains an electromagnet. Each electromagnet is formed by two coaxial cylinders of different diameters, which are attached with their ends to the bottom of the recess. A cylinder with a larger diameter is made with a cover in which a hole is made. Inside the cylinders along their axis there is a core protruding through the hole in the cover of the larger cylinder with the possibility of axial reciprocating movement. The part of the core located inside the larger cylinder is provided with a retaining ring above the smaller cylinder. A spring is placed on the core between the inner surface of the larger cylinder cover and the retaining ring.

Блок матрицы контактов, образуя контактную решетку, основан на принципе сенсорной замены и осуществляет воздействие на лоб для обеспечения слепого информацией о положении, размере и расстоянии до препятствия. Восприятие контактного удара расположено в двумерном прямоугольнике. В соответствии с размером и ориентацией препятствия соответствующий контакт активируется для генерирования соответствующего импульсного сигнала стимуляции.The contact matrix block, forming a contact grid, is based on the principle of sensory replacement and acts on the forehead to provide the blind with information about the position, size and distance to the obstacle. Contact impact perception is located in a two-dimensional rectangle. According to the size and orientation of the obstacle, the corresponding contact is activated to generate a corresponding stimulation pulse.

Такое устройство позволяет создать ощущение «виденья» за счет установления соответствия между возбуждением двумерного контактного массива и окружающими сценами в мозге после определенного периода обучения. Such a device makes it possible to create a sense of "seeing" by establishing a correspondence between the excitation of a two-dimensional contact array and the surrounding scenes in the brain after a certain period of training.

Техническим результатом полезной модели является создание шлема, позволяющего расширить арсенал средств ориентации слепого или слабовидящего в окружающем пространстве.The technical result of the utility model is the creation of a helmet that makes it possible to expand the arsenal of means of orientation of the blind or visually impaired in the surrounding space.

Предложенный шлем для ориентации слепых в пространстве, также как в прототипе, содержит корпус, источник света и устройство обработки информации, при этом во внутренней оболочке корпуса выполнены равномерно расположенные одинаковые выемки, в каждой из которых размещен электромагнит, представляющий собой катушку с обмоткой, внутри которой размещен сердечник со стопорным кольцом, причем сердечник выполнен с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, обеспечивая тактильное воздействие на кожу головы человека.The proposed helmet for orientation of the blind in space, as well as in the prototype, contains a body, a light source and an information processing device, while uniformly spaced identical recesses are made in the inner shell of the body, each of which contains an electromagnet, which is a coil with a winding, inside which a core with a locking ring is placed, and the core is made with the possibility of axial reciprocating movement, providing a tactile effect on the human scalp.

В отличие от прототипа на внешней стороне корпуса в его затылочной части установлены устройство обработки информации, блок питания и блок управления, а в передней части корпуса размещены ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера, объектив которой расположен в центральной части шлема. Шлем оснащен наушниками, а на боковых поверхностях шлема, закреплена светодиодная лента. Выемки выполнены в куполообразной части внутренней оболочки корпуса. Каждый электромагнит содержит обмотку на катушке, которая закреплена в выемке. Внутри катушки с возможностью осевого вибрирующего возвратно-поступательного перемещения размещен сердечник из кремнистой электротехнической стали. К выступающему из каждой катушки в сторону внешней оболочки шлема концу сердечника прикреплен стопорный диск, между которым и соответствующим торцом катушки на сердечник надета пружина. На часть сердечника, выступающую из катушки в сторону головы человека, надето стопорное кольцо, за которым выступающий конец сердечника скруглен. К блоку питания подключены ультразвуковой датчик расстояния, видеокамера, устройство обработки информации и блок управления. Ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера связаны с устройством обработки информации, которое соединено с блоком управления, который подключен к наушникам, светодиодной ленте и к обмотке каждого электромагнита.In contrast to the prototype, an information processing device, a power supply and a control unit are installed on the outer side of the body in its back part, and an ultrasonic distance sensor and a video camera are located in the front part of the body, the lens of which is located in the central part of the helmet. The helmet is equipped with headphones, and an LED strip is fixed on the side surfaces of the helmet. Recesses are made in the domed part of the inner shell of the body. Each electromagnet contains a coil on a coil that is secured in a recess. Inside the coil with the possibility of axial vibrating reciprocating movement is a core made of silicon electrical steel. A locking disc is attached to the end of the core protruding from each coil towards the outer shell of the helmet, between which and the corresponding end of the coil, a spring is put on the core. A retaining ring is put on the part of the core protruding from the coil towards the person's head, behind which the protruding end of the core is rounded. An ultrasonic distance sensor, a video camera, an information processing device and a control unit are connected to the power supply. The ultrasonic distance sensor and the video camera are connected to an information processing device, which is connected to a control unit, which is connected to headphones, an LED strip and to the winding of each electromagnet.

Предложенный шлем для ориентации слепых позволяет создавать виртуальную картину окружающего пространства, формирующуюся в голове слепого, за счет тактильных сигналов, получаемых кожей головы человека от вибрации сердечников электромагнитов.The proposed helmet for the orientation of the blind allows you to create a virtual picture of the surrounding space, which is formed in the head of a blind person, due to tactile signals received by the human scalp from the vibration of the cores of electromagnets.

На фиг. 1 показан общий вид шлема для ориентации слепых в пространстве.FIG. 1 shows a general view of a helmet for orienting the blind in space.

На фиг. 2 показано расположение электромагнитов в шлеме и их конструкция.FIG. 2 shows the location of the electromagnets in the helmet and their construction.

На фиг. 3 представлена блок-схема шлема для ориентации слепых в пространстве.FIG. 3 shows a block diagram of a helmet for orienting the blind in space.

Шлем для ориентации слепых в пространстве (фиг. 1) содержит корпус, на внешней стороне которого установлены: в затылочной части устройство обработки информации 1, блок питания 2 и блок управления 3, а спереди - ультразвуковой датчик расстояния 4 и видеокамера 5, объектив которой расположен в центральной части шлема. Шлем оснащен наушниками 6, а снаружи - на боковых поверхностях шлема - светодиодной лентой 7.A helmet for orienting the blind in space (Fig. 1) contains a housing on the outside of which there are installed: in the back of the head, an information processing device 1, a power supply unit 2 and a control unit 3, and in front - an ultrasonic distance sensor 4 and a video camera 5, the lens of which is located in the central part of the helmet. The helmet is equipped with 6 headphones, and on the outside - on the side surfaces of the helmet - LED strip 7.

В куполообразной части внутренней оболочки 8 корпуса шлема равномерно выполнены выемки 9, внутри каждой из которых размещен электромагнит. Каждый электромагнит (фиг. 2) содержит обмотку 10 на катушке 11, внутри которой с возможностью осевого вибрирующего возвратно-поступательного перемещения размещен сердечник 12 из кремнистой электротехнической стали. На выступающем из каждой катушки 11 в сторону внешней оболочки шлема конце сердечника 12 прикреплен стопорный диск 13, между которым и соответствующим торцом катушки 11 на сердечник 12 надета пружина 14. На часть сердечника 12, выступающую из катушки 11 в сторону головы человека, надето стопорное кольцо 15, за которым выступающий конец сердечника 12 скруглен.In the domed part of the inner shell 8 of the helmet body, recesses 9 are uniformly made, inside each of which an electromagnet is placed. Each electromagnet (Fig. 2) contains a winding 10 on a coil 11, inside which a core 12 of silicon electrical steel is placed with the possibility of axial vibrating reciprocating movement. On the end of the core 12 protruding from each coil 11 towards the outer shell of the helmet, a locking disc 13 is attached, between which and the corresponding end of the coil 11, a spring 14 is put on the core 12. A locking ring is put on the part of the core 12 protruding from the coil 11 towards the human head 15, behind which the protruding end of the core 12 is rounded.

К блоку питания 2 подключены ультразвуковой датчик расстояния 4 (фиг. 3), видеокамера 5, устройство обработки информации 1, блок управления 3. Ультразвуковой датчик расстояния 4 и видеокамера 5 связаны с устройством обработки информации 1, которое соединено с блоком управления 3, который подключен к наушникам 6, светодиодной ленте 7 и к обмотке 10 каждого электромагнита. An ultrasonic distance sensor 4 (Fig. 3), a video camera 5, an information processing device 1, a control unit 3. The ultrasonic distance sensor 4 and a video camera 5 are connected to an information processing device 1, which is connected to a control unit 3, which is connected to the headphones 6, the LED strip 7 and to the winding 10 of each electromagnet.

Устройство обработки информации 1 представляет собой вариант широко распространённого процессора Xtensa LX6. Блок управления 3 представляет собой микроконтроллер ESP32. В качестве ультразвукового датчика расстояния 4 может быть использован стандартный ультразвуковой дальномер HC SR04 arduino.Information Processing Unit 1 is a variant of the popular Xtensa LX6 processor. Control unit 3 is an ESP32 microcontroller. As the ultrasonic distance sensor 4, the standard HC SR04 arduino ultrasonic distance meter can be used.

Электрическая энергия от блока питания 2 поступает в ультразвуковой датчик расстояния 4, видеокамеру 5, устройство обработки информации 1 и блок управления 3. Сигналы от ультразвукового датчика расстояния 4 и видеокамеры 5 поступают в устройство обработки информации 1, из которого выдаются сигналы в блок управления 3. Сигналы из блока управления 3 передаются в наушники 6, светодиодную ленту 7 и на обмотки 10 электромагнитов. Управляющий сигнал из блока управления 3, поступая на обмотки 10, заставляет колебаться сердечники 12 внутри катушек 11. Перемещение каждого сердечника 12 с одной стороны катушки 11 ограничено надетой на сердечник 12 пружиной 14 и закрепленным на нем стопорным диском 13, а с другой стороны катушки 11 - стопорным кольцом 15, надетым на часть сердечника 12, выступающую в сторону головы человека Амплитуда колебаний всех сердечников 12 различна и передается через их скругленные концы на прилегающие точки поверхности кожи головы 16 слепого с различной интенсивностью. Из множества точек с различной интенсивностью воздействия скругленного конца сердечника 12 человек мысленно формирует картину окружающего пространства. То есть осязательный образ формируется на основе синтеза множества тактильных сигналов, образующихся при непосредственном воздействии на кожу головы 16 человека. На основе обучения и самообучения слепой формирует образ окружающего пространства. Этот формирующийся образ является плоским. Образ дополняется информацией от ультразвукового датчика расстояния 4. По мере приближения слепого к крупному объекту по сигналу из блока управления 3 возрастает частота колебаний каждого подвижного сердечника 12, ответственного за конкретную точку приближающегося объекта. Вследствие этого образ, формирующийся у слепого, приобретает некую объёмность. Кроме того, при приближении к крупному объекту по сигналу из блока управления 3 формируется звук в наушниках 6. Громкость звука возрастает по мере сближения с крупным объектом, предупреждая слепого о приближающейся опасности. По сигналу из блока управления 3 начинает светиться светодиодная лента 7 мерцающим светом, предупреждая окружающих людей о движении слепого.Electric energy from the power supply unit 2 enters the ultrasonic distance sensor 4, the video camera 5, the information processing device 1 and the control unit 3. The signals from the ultrasonic distance sensor 4 and the video camera 5 enter the information processing device 1, from which signals are sent to the control unit 3. The signals from the control unit 3 are transmitted to the headphones 6, the LED strip 7 and to the windings 10 of the electromagnets. The control signal from the control unit 3, arriving at the windings 10, causes the cores 12 to vibrate inside the coils 11. The movement of each core 12 on one side of the coil 11 is limited by the spring 14 put on the core 12 and the retaining disk 13 attached to it, and on the other side of the coil 11 - a retaining ring 15, put on a part of the core 12 protruding towards the human head. The amplitude of oscillations of all cores 12 is different and is transmitted through their rounded ends to the adjacent points of the surface of the scalp 16 of the blind person with different intensities. From many points with different intensity of impact of the rounded end of the core 12, a person mentally forms a picture of the surrounding space. That is, the tactile image is formed on the basis of the synthesis of a plurality of tactile signals generated by direct exposure to the scalp 16 of a person. On the basis of learning and self-study, the blind forms the image of the surrounding space. This emerging image is flat. The image is supplemented with information from the ultrasonic distance sensor 4. As the blind man approaches a large object, the signal from the control unit 3 increases the vibration frequency of each movable core 12, which is responsible for a specific point of the approaching object. As a result, the image that forms in the blind acquires a certain volume. In addition, when approaching a large object, a signal from the control unit 3 generates a sound in the headphones 6. The volume of the sound increases as it approaches a large object, warning the blind of an approaching danger. On a signal from the control unit 3, the LED strip 7 starts to glow with a flickering light, warning people around about the movement of the blind.

Таким образом, информация, полученная от ультразвукового датчика расстояния 4 и видеокамеры 5, и преобразованная в тактильные сигналы за счёт вибрации сердечников 12, позволяет расширить представления слепого о различных предметах и объектах окружающей действительности.Thus, the information received from the ultrasonic distance sensor 4 and the video camera 5, and converted into tactile signals due to the vibration of the cores 12, makes it possible to expand the blind person's ideas about various objects and objects of the surrounding reality.

Claims (2)

1. Шлем для ориентации слепых в пространстве, содержащий корпус, источник света и устройство обработки информации, при этом во внутренней оболочке корпуса выполнены равномерно расположенные одинаковые выемки, в каждой из которых размещен электромагнит, представляющий собой катушку с обмоткой, внутри которой размещен сердечник со стопорным кольцом, причем сердечник выполнен с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, обеспечивая тактильное воздействие на кожу головы человека, отличающийся тем, что на внешней стороне корпуса в его затылочной части установлены устройство обработки информации, блок питания и блок управления, а в передней части внешней стороны корпуса размещены ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера, объектив которой расположен в центральной части шлема, при этом шлем оснащен наушниками, а на боковых поверхностях шлема закреплена светодиодная лента, выемки выполнены в куполообразной части внутренней оболочки корпуса, каждый электромагнит содержит обмотку на катушке, которая закреплена в выемке, внутри катушки с возможностью осевого вибрирующего возвратно-поступательного перемещения размещен сердечник, причем к выступающему из каждой катушки в сторону внешней оболочки шлема концу сердечника прикреплен стопорный диск, между которым и соответствующим торцом катушки на сердечник надета пружина, на часть сердечника, выступающую из катушки в сторону головы человека, надето стопорное кольцо, за которым выступающий конец сердечника скруглен, к блоку питания подключены ультразвуковой датчик расстояния, видеокамера, устройство обработки информации и блок управления, причем ультразвуковой датчик расстояния и видеокамера связаны с устройством обработки информации, которое соединено с блоком управления, который подключен к наушникам, светодиодной ленте и к обмотке каждого электромагнита.1. A helmet for orienting the blind in space, containing a housing, a light source and an information processing device, while uniformly spaced identical recesses are made in the inner shell of the housing, each of which contains an electromagnet, which is a coil with a winding, inside which a core with a stopping ring, and the core is made with the possibility of axial reciprocating movement, providing a tactile effect on the human scalp, characterized in that an information processing device, a power supply unit and a control unit are installed on the outer side of the body in its occipital part, and in the front part of the outer side the case contains an ultrasonic distance sensor and a video camera, the lens of which is located in the central part of the helmet, while the helmet is equipped with headphones, and an LED strip is fixed on the side surfaces of the helmet, the recesses are made in the dome-shaped part of the inner shell of the case, each electromagnet contains about the winding on the coil, which is fixed in the recess, a core is placed inside the coil with the possibility of axial vibrating reciprocating movement, and a stop disk is attached to the end of the core protruding from each coil towards the outer shell of the helmet, between which and the corresponding end of the coil, a spring is put on the core, a retaining ring is put on the part of the core protruding from the coil towards the person's head, behind which the protruding end of the core is rounded, an ultrasonic distance sensor, a video camera, an information processing device and a control unit are connected to the power supply, and the ultrasonic distance sensor and a video camera are connected to the processing device information, which is connected to the control unit, which is connected to the headphones, the LED strip and to the winding of each electromagnet. 2. Шлем по п. 1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из кремнистой электротехнической стали.2. The helmet according to claim. 1, characterized in that the core is made of silicon electrical steel.
RU2020127982U 2020-08-24 2020-08-24 HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE RU200700U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127982U RU200700U1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127982U RU200700U1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU200700U1 true RU200700U1 (en) 2020-11-05

Family

ID=73399039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127982U RU200700U1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU200700U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211608U1 (en) * 2021-10-08 2022-06-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19824479A1 (en) * 1998-06-02 2000-01-20 Henry Tunger Infrared based detector for use by visually handicapped persons enabling them to detect potential hazards in a built up area
JP2004016578A (en) * 2002-06-18 2004-01-22 Mitsubishi Precision Co Ltd Transmitter, receiver and guide apparatus for visually impaired people
RU59208U1 (en) * 2006-05-26 2006-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") OBSTACLE DETECTION DEVICE
WO2014106085A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Research Foundation Of The City University Of New York Wearable navigation assistance for the vision-impaired
CN105959572A (en) * 2016-07-04 2016-09-21 张恩洋 Blind guiding cap which is used for being worn by human body and is equipped with full-depth of field sensing function
RU175011U1 (en) * 2017-03-03 2017-11-15 Владимир Владиславович Евдокимов DEVICE FOR HELP FOR VISUAL PERSONS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19824479A1 (en) * 1998-06-02 2000-01-20 Henry Tunger Infrared based detector for use by visually handicapped persons enabling them to detect potential hazards in a built up area
JP2004016578A (en) * 2002-06-18 2004-01-22 Mitsubishi Precision Co Ltd Transmitter, receiver and guide apparatus for visually impaired people
RU59208U1 (en) * 2006-05-26 2006-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") OBSTACLE DETECTION DEVICE
WO2014106085A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Research Foundation Of The City University Of New York Wearable navigation assistance for the vision-impaired
CN105959572A (en) * 2016-07-04 2016-09-21 张恩洋 Blind guiding cap which is used for being worn by human body and is equipped with full-depth of field sensing function
RU175011U1 (en) * 2017-03-03 2017-11-15 Владимир Владиславович Евдокимов DEVICE FOR HELP FOR VISUAL PERSONS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211608U1 (en) * 2021-10-08 2022-06-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2005108926A1 (en) Information processing device, mobile device, and information processing method
US6549122B2 (en) Portable orientation system
US7173881B1 (en) Silent morning alarm
CN104427960A (en) Adaptive visual assistive device
KR101106076B1 (en) System for announce blind persons including emotion information and method for announce using the same
WO2018082271A1 (en) Wearable smart guide system
CN105959572A (en) Blind guiding cap which is used for being worn by human body and is equipped with full-depth of field sensing function
CN107945437A (en) Portable field Intelligent monitoring alarm device
CN107436491A (en) The threat caution system and its threat alarming method for power of virtual reality display device
CN206808756U (en) Intelligent safety helmet
RU200700U1 (en) HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE
CN205598177U (en) Multi -functionally lead blind appearance
CN109199808A (en) Intelligent walking sticks for blindman based on computer vision
JP2006191460A (en) Environmental information acquiring and reproducing system, video conference system, vehicle, clothing, and remote control system
CN105974492A (en) Multifunctional life detection instrument
KR102625871B1 (en) Service system and method of facial skin beauty apparatus
RU211608U1 (en) HELMET FOR ORIENTATION OF THE BLIND IN SPACE
JP2015118667A (en) Approach notification device
EP4061103A1 (en) Neck-worn device
WO2016148180A1 (en) Ear-worn type device and charger device
CN105012119A (en) Depth information perception brain machine fused obstacle avoidance navigation device
TWI305146B (en)
Mishra et al. Clear Vision-Obstacle detection using Bat Algorithm Optimization Technique
Hossain et al. State of the art review on walking support system for visually impaired people
JP2004193932A (en) Robot and neck communication device equipped with mechanism for fixing the same to periphery of neck